液体压强与流速.ppt

9.49.4流体压强与流速的关系流体压强与流速的关系 木城初中八年级物理组木城初中八年级物理组 少女长发被火车气流卷住 不幸丧命火车轮下 2008年01月26日下午3时许，在老成 仁路琉璃场红砖桥附近的铁路桥道口， 一名18岁的女孩在火车急驶而来时，为 躲避火车，便坐在距离铁轨很近的石坎 上，并低头捂住耳朵，谁知强大的气流 将女孩的长发卷起，将其拖入车底，不 幸当场死亡。 一个不该发生的惨剧 1912年秋天，“奥林匹克“号正在大海上 航行，在距离这艘当时世界上最大远洋轮的 100米处，有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“ 豪克“号正在向前疾驶，两艘船似乎在比赛， 彼此靠得较拢，平行着驶向前方忽然，正 在疾驶中的“豪克“号好像被大船吸引似地， 一点也不服从舵手的操纵，竟一头向“奥林匹 克“号闯去最后，“豪克“号的船头撞 在“奥 林匹克“号的船舷上，撞出个大洞，酿成一件 重大海难事故 1、了解流体的压强与流速的关系； 2、了解飞机的升力是怎样产生的； 3、通过观察，认识流体的压强与流 速有关的现象；体验由气体压强差产 生的力。 一、流体 1.定义：液体和气体都具有流 动性，统称为流体。 2.流体压强：流体流动时产生 的压强称作流体压强。 在离桌边cm处放一铝质的硬币， 在硬币前10cm左右用直尺或钢笔等支起一个 栏杆，高约为2cm，在硬币上方沿着与桌面 平行的方向用力吹一口气，硬币就可能跳过 栏杆，比比看谁能使硬币跳得最高。是什么 力使硬币跳起来？ 是是什么力使硬币跳起来呢？什么力使硬币跳起来呢？ 问题问题 分析分析 空气流动空气流动 硬币向上飞的时候只有空硬币向上飞的时候只有空 气和它接触，桌面不可能气和它接触，桌面不可能 对它产生作用了，是不是对它产生作用了，是不是 硬币上下的压强不同使它硬币上下的压强不同使它 向上运动？向上运动？ 猜想猜想 硬币上面的压强小，下面硬币上面的压强小，下面 的压强大。的压强大。 是否是气体的压强与气体的流速有是否是气体的压强与气体的流速有 关？关？ 二二. .探究：气体压强与流速的关系探究：气体压强与流速的关系 手拿两张纸让手拿两张纸让它们自然下垂，且纸面平它们自然下垂，且纸面平 行。在两张纸中间向下吹气，可以观察行。在两张纸中间向下吹气，可以观察 到什么现象？到什么现象？ 纸往中间靠拢纸往中间靠拢 。 这这说明了什么？说明了什么？ 气体的流速越大，压强越小气体的流速越大，压强越小 。 结论：结论：在气体中，流速越大的位置压强在气体中，流速越大的位置压强 越小。越小。 1.气体在流速大的地方压强小, 在流速小的地方压强大. 结论：结论： 两小球互相靠近两小球互相靠近现象现象 ： 思考：以上现象都说明了什么？思考：以上现象都说明了什么？ 为什么火车和地铁的站台上要画一条为什么火车和地铁的站台上要画一条 安全线安全线? ? 实例分析：实例分析： V V 空气流速快空气流速快 空气流速慢空气流速慢 空气压强大空气压强大空气压强小空气压强小 我们日常生产、生活中的 哪些现象，气体流体压强 与流速的关系来解释？ 小孔处空气流速快，压强小，容器里 液面上方的空气压强大，液体就沿着细 管上升，从管口流出后，受气流的冲击 ，被喷雾状。 打气 小孔 喷雾器 你一定见过足球比赛的罚前场直接 任意球。通常是防守方五六个球员 在球门前组成一道“人墙”，挡住进 球路线。进攻方的主罚队员，起脚 一记劲射，球绕过了“人墙”，眼看 要偏离球门飞出，却又沿弧线拐过 弯来直入球门，让守门员措手不及 ，眼睁睁地看着球进了大门。这就 是颇为神奇的“香蕉球”。 足球比赛中的香蕉球足球比赛中的香蕉球 答： 由于气体的流速越大，压强越小。罚 “香蕉球”的时候，足球一边向前飞行一边 不断地旋转，两侧空气的流动速度不一样 ，它们对足球所产生的压强也不一样，于 是，足球在空气压力的作用下，被迫向空 气流速大的一侧转弯了。 相对运动快相对运动快 相对运动慢相对运动慢 球门球门 守门员守门员 人墙人墙 发球点发球点 我们经常会看到这种现象：汽车在马路上 快速驶过以后，马路两边的树叶会随风飘 动，马路两边的树叶会沿哪一个方向飘动 ？请猜想并说明理由。 向前行驶 的汽车 C B A A B C 树叶 树叶 马路 右 中 左 实战演练1 树叶落在马路上，当一辆高速行驶的汽车 驶过路面时，树叶将（ ） A从路中间飞向路边 B只向上扬 C从路旁被吸向汽车 D不受影响 C 实战演练2 你是否有这样的经历：撑一把雨伞行走在 雨中，一阵大风吹来，伞面可能被 “吸”， 从而严重变形。下列有关这一现象及其解 释，正确的是（ ） A伞面被向下“吸” B伞上方的空气流速大于下方 C伞上方的空气流速等于下方 D伞上方的空气流速小于下方 B 实战演练3 3. 抽油烟机在工作时由于转动的扇叶 处气体的流速大，压强 ，从而在 周围大气压的作用下将油烟压向扇口 排出。 小 二.探索：液体压强与流速的关系 结论：在液体中流速越大的 地方，压强越小。 用注射器向两只小船中间注射水，可以用注射器向两只小船中间注射水，可以 观察到什么现象？观察到什么现象？ 两只小船向中间靠拢。两只小船向中间靠拢。 这说明了什么？这说明了什么？ 液体的流速越大，压强越小。液体的流速越大，压强越小。 航海规则规定两艘轮船 不能近距离同向航行！ 在航海中，船只在行驶过程中不允许两船并肩在航海中，船只在行驶过程中不允许两船并肩 前进，如果并肩行驶，会出现什么情况？并分前进，如果并肩行驶，会出现什么情况？并分 析说明其原因。析说明其原因。 答：答：如果两船并肩行驶会出现两船逐渐靠拢而发如果两船并肩行驶会出现两船逐渐靠拢而发 生相碰事故。生相碰事故。 这是因为在流体中，流速大的位置压强小。当两这是因为在流体中，流速大的位置压强小。当两 船并行时，两船内侧水的流速大于两船外侧水的船并行时，两船内侧水的流速大于两船外侧水的 流速，造成内侧水的压力小于外侧水的压力，而流速，造成内侧水的压力小于外侧水的压力，而 使它们逐渐靠拢。使它们逐渐靠拢。 打开水龙头，使自来水流过如图甲所示 的玻璃管，在A、B、C三处，哪一处的 压强较小？如果玻璃管改装成图乙所示 的装置，使自来水流过时，图中所示情 况是否正确？ 如图所示,是我国海军舰艇赴亚丁湾护航时 的情景.护航编队一般采用前后护航形式， 而不采用“并排”护航，这是因为流体流速 大的地方 ，压强 ,当两船高速并排行 驶时,容易发生 事故. 实战演练4 小 相撞 5如图所示，A、B是两个上端开口的 容器，它们构成的是一个_；当用 一个管子沿B容器口吹气时，A容器中的 液面会_（填“上升”、“下降”或“不 变”） 连通器 下降 三、飞机的升力三、飞机的升力 问题：飞机为什么能像鸟儿一样遨 游天空? 三三 、飞机的升力、飞机的升力 飞机机翼的形状：飞机机翼的形状：上凸上凸 下平下平 在相等的时间里，机翼上下气流通过的在相等的时间里，机翼上下气流通过的 路程不同，即气体的流速不同。路程不同，即气体的流速不同。 飞机机翼上面气流的速度大，气体的压飞机机翼上面气流的速度大，气体的压 强小强小; ;下面的气流速度小，气体的压强下面的气流速度小，气体的压强 大。因此在上下表面产生了压强差，从大。因此在上下表面产生了压强差，从 而产生压力差，而产生压力差，这就形成向上的升力。这就形成向上的升力。 观察鸟翅膀的形状，解释为什么鸟在空中 展翅滑翔时不会坠落下来？ 答：鸟翅膀展开后的截 面是上凸下凹，气流流 经翅膀，翅膀上下流速 不同会形成压力差，产 生向上的升力，使鸟在 空中自由飞翔。 竹蜻蜓、风筝竹蜻蜓、风筝 气流偏导器 有的跑车车尾设计一种“气流偏导器”， 它的上表面平直，底部呈弧形凸起，相当于 一个倒置的翅膀，这主要是为了让跑车高速 行驶时，车能更好的抓紧地面请解释其中 道理 相信大家都有过这样过这样 的经历经历 ：步行 在雨中，我们们会打一把伞伞一阵阵大 风风吹来，雨伞伞会被向上吸起来这这 是为为什么呢？你能不能用所学的知识识 解释这释这 个现现象呢？ 杜甫在茅屋为秋风所破歌当中写道“ 八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅”。大 风为什么能掀翻屋顶？ 答：大风从屋顶上吹过 ，屋顶上方空气流速大 ，压强小，屋内空气流 速小，压强大，所以屋 顶受到向上的力大于向 下的力，这种压力差能 把屋顶掀翻。 6、春天是放风筝的好季节，风筝在空 气中飞行利用了下列什么原理（ ） A、风筝下方空气流动速度小，空气压 强小 B、风筝下方空气流动速度大，空气压 强大 C、风筝上方空气流动速度大，空气压 强小 D、风筝上方空气流动速度小，空气压 强大 C 有些跑车在车尾安装了一种“气流偏导器”，由于“ 气流偏导器”上表面平直，下表面呈弧形向下凸， 当跑车高速行驶时，流过它上方的空气速度比下方 空气速度 （选填“大或小”），此时，上方空 气压强比下方空气压强 （选填“大或小”）， 这样，“气流偏导器”受到一个向 （选填“上或 下”）的压力差，从而使车轮抓紧地面。 实战演练7 小 大 下 1. 流体在流速大的地方压强_，在流速 小的地方压强_。 2. 高速航行的轮船如果靠得太近，两船内侧 的流速_外侧的流速，所以内侧的压强 _外侧的压强，船体在_力作用下， 会发生碰撞事故(选填“大于”、“小于”、“平 衡”或“不平衡”)。 3. 飞机机翼做成上凸下平，航行时使机翼上 方气流速度_下方气流速度，机翼上方 的气压_下方的气压，由此产生的上下 压力差就是飞机获得的_力。 小 大 大于 小于 不平衡 大于 小于 升 夯实基础夯实基础 4. 将一张薄纸的一端靠近下嘴唇，另一端自 然下垂，沿纸的上方水平吹气，手中的纸将 会 此现象反映的物理原理是 请举出一个应用这一原理的实例 向吹气的一面飘起来 气体流速大的地 方压强小 飞机的机翼 上凸下平 5、如图所示，用一个漏斗向一支点燃的蜡烛 的火焰吹气，烛焰将 （ ） A向左飘动 B向右飘动 C静止在原位置不动 D无法确定 A 点拨：用漏斗吹气，使烛焰左侧流速大，压强小 6、某同学为了探究飞机的升力，制作了一个机翼模型 ，并把它穿在一根铁丝上，在铁丝的上下各挂一个弹簧 测力计，如图所示，他再接通电风扇对着机翼吹风，下 面是该同学对实验的结果做出的猜想，你认为正确的是 （ ） A弹簧测力计A的示数增大，B的示数减小 B弹簧测力计A的示数减小，B的示数增大 C两个弹簧测力计的示数都增大 D两个弹簧测力计的示数都减小 B A A B B 草原上有一种老鼠，它的家是地面下的洞穴，请草原上有一种老鼠，它的家是地面下的洞穴，请 你分析后说出洞穴里空气流动的方向。你分析后说出洞穴里空气流动的方向。 分析分析: :A A洞口空气流动速度慢，压强大；洞口空气流动速度慢，压强大；B B 洞口的空气流速快，压强小。洞口的空气流速快，压强小。 答案答案: :洞内的空气流动方向是从洞内的空气流动方向是从A A到到B B 草原犬 鼠的空 调系统 作业 直升机：利用“ ”升空 力作用是相互的和流 速与压强关系 小小 结结 1.流体 2.流体压强规律 3.流体流速变快的原因: (1)外力所致.如吹气. (2)外力带动.如火车的安全线. (3)一定的流体在相同时间内通过路程大的 位置流速大.如机翼. (4)一定的流体在相同时间内通过横截面积 小的位置流速大.如轮船不能并排航行. 4.分析流体现象的方法:先弄清流速关系,再分析压强关系 ,最后得出可能发生的现象. 诗人杜甫在茅屋为秋风所破 歌中写到：“八月秋高风怒号 ，卷我屋上三重茅”，请你分析 诗中包含的物理道理。 杜甫在茅屋为秋风所破歌写道： “八月秋高风怒号 ，卷我屋上三重茅。”请你从物理学的角度分析这两句诗 所描